Per quanto ne sappiamo attualmente, c’è un singolo ammasso di spaziotempo in espansione punteggiato da trilioni di galassie: questo è il nostro Universo. Se ce ne sono altri, non abbiamo ancora trovato prove convincenti della loro esistenza.
Detto questo, le teorie della cosmologia, della fisica quantistica e la stessa filosofia della scienza hanno alcuni problemi che potrebbero essere risolti se la nostra massa di “tutto” non fosse, beh, tutto.
Ciò non significa che debbano esistere altri universi. Ma cosa succederebbe se esistessero?
Che cos’è un universo
Dovrebbe essere una domanda semplice a cui rispondere. Ma diverse aree della scienza avranno interpretazioni leggermente diverse su cosa sia un universo.
I cosmologi potrebbero dire che la parola universo descrive la massa totale di cose (e lo spazio in mezzo) che si sta espandendo da un volume altamente concentrato a cominciare da 13,77 miliardi di anni, diventando sempre più disordinato con il passare del tempo.
Ora si estende per 93 miliardi di anni luce da un bordo all’altro, almeno in base a tutte le cose visibili (e invisibili) che possiamo rilevare in qualche modo. Oltre quel limite, ci sono o cose che non possiamo vedere, un’infinita distesa di nulla, o – nell’improbabile scenario che tutto lo spazio si pieghi su se stesso – un viaggio di andata e ritorno all’inizio attraverso un universo ipersferico.
Se parliamo di fisica quantistica, tuttavia, un universo potrebbe riferirsi a tutti i campi e alle loro particelle e alle loro influenze combinate l’una sull’altra. Come regola generale, un universo (come il nostro, almeno) è un sistema chiuso, il che significa che non può perdere o guadagnare improvvisamente una somma significativa di energia.
Filosoficamente parlando, un universo potrebbe essere un insieme discreto di leggi fondamentali che governano il comportamento di tutto ciò che osserviamo. Un universo sarebbe definito dalle sue stesse regole che stabiliscono la sua velocità unica per la luce, dicono alle particelle come spingere o tirare, o lo spazio come dovrebbe espandersi.
Il multiverso in cosmologia
Un secolo di osservazioni astronomiche ci ha detto molto sull’età, le dimensioni e l’evoluzione delle galassie, delle stelle, della materia e delle quattro dimensioni che riassumiamo come spaziotempo.
Una cosa che sappiamo con grande fiducia è che tutto ciò che vediamo ora si sta espandendo a un ritmo accelerato. Ciò implica logicamente che l’Universo, almeno quello in cui viviamo, un tempo era molto più piccolo.
(NASA/JPL)
Potremmo teoricamente comprimere tutta la materia dell’Universo fino a un punto in cui la concentrazione di energia riduce gli atomi a una zuppa di particelle più semplici e le forze si combinano fino a quando non possiamo distinguerle.
Se adottassimo quello che è conosciuto come un modello ciclico della cosmologia, un universo genitore ha preceduto il nostro in qualche modo. Potrebbe anche essere molto simile a questo, scorrendo al contrario rispetto al nostro, restringendosi nel tempo in un punto concentrato solo per rimbalzare indietro per qualche motivo. Andando avanti per l’eternità, potremmo immaginare i rispettivi universi rimbalzare avanti e indietro in un infinito effetto yo-yo di crescita e collasso.
Oppure, se adottassimo quello che è noto come modello ciclico conforme, gli universi si espanderebbero per trilioni e trilioni di anni fino a quando le loro particelle fredde e puntiformi sarebbero così sparse, che per tutti gli scopi matematici tutto sembra e si comporta come un universo nuovo di zecca.
Se non ti piacciono, c’è una possibilità che il nostro Universo sia un buco bianco, l’ipotetico back-end di un buco nero di un altro universo. Il che, logicamente, potrebbe significare che i buchi neri nel nostro Universo potrebbero essere tutti genitori, fondando nuovi universi come le amebe cosmiche.
Cos’è un multiverso nella fisica quantistica?
All’inizio del secolo scorso, i fisici hanno scoperto teorie che descrivono la materia come minuscoli oggetti che raccontano solo metà della storia. L’altra metà era che la materia si comporta come se avesse anche le caratteristiche di un’onda.
Cosa significhi esattamente questa doppia natura della realtà è ancora oggetto di dibattito, ma da una prospettiva matematica, quell’onda descrive l’ascesa e la caduta di un gioco d’azzardo. La probabilità è incorporata nel meccanismo stesso che costituisce gli ingranaggi di un universo come il nostro.
Naturalmente, questa non è la nostra esperienza quotidiana. Quando inviamo un secchio di molecole chiamato razzo sulla Luna, mentre questi sfreccia a oltre 300.000 chilometri di distanza, non stiamo lanciando i dadi. La vecchia fisica classica è affidabile come l’alba di domani.
Ma più ci avviciniamo a una regione dello spazio o del tempo, più dobbiamo tenere in considerazione la possibile gamma di misurazioni che potremmo trovare.
Questa casualità non è il risultato di cose che non sappiamo – ma accade perché l’Universo stesso deve ancora prendere una decisione. Non c’è niente nemmeno nella meccanica quantistica che spieghi questa transizione, lasciandoci immaginare cosa significhi tutto questo.
Nella sua tesi di dottorato del 1957, il fisico americano Hugh Everett suggerì che la gamma di possibilità sono tutte reali l’una con l’altra, rappresentando realtà reali – universi separati, se vuoi – proprio come quello con cui tutti abbiamo familiarità.
Ciò che rende distinto un universo in questa interpretazione dei molti mondi è il modo in cui ogni onda si correla con una misurazione specifica presa di altre onde, un fenomeno che chiamiamo entanglement.
Cosa significhi “noi” e perché “noi” sperimentiamo un insieme entangled su onde non è chiaro e in qualche modo presenta un problema ancora più grande da risolvere.
Cos’è un multiverso in filosofia?
Uno dei presupposti di partenza più fondamentali della scienza è che, nonostante ciò che ti dice tua madre, tu non sei speciale. Né lo è nessun altro essere umano, o il nostro pianeta , o – per estensione – il nostro Universo.
Sebbene di tanto in tanto si verifichino eventi rari, non rispondiamo alle grandi domande con “è semplicemente successo in quel modo“.
Allora perché il nostro Universo sembra avere il giusto tiro alla fune di forze che consente non solo alle particelle di apparire, ma di congelarsi per periodi abbastanza lunghi in atomi che possono subire una chimica complessa per produrre menti pensanti come la nostra?
Filosoficamente parlando, il principio antropico (o principi, poiché ci sono molti modi diversi per far girare l’idea) suggerisce che potremmo averlo al contrario. Senza queste condizioni, nessuna mente sarebbe sorta per considerare l’incredibile svolta degli eventi.
Se solo un singolo universo “avvenisse in quel modo” all’inizio di una mattina di primavera, sarebbe una grande coincidenza. Troppo grande davvero.
Ma se esistessero infiniti universi, con infinite combinazioni di forze che spingono e tirano, alcuni darebbero inevitabilmente origine a menti che potrebbero chiedersi “siamo parte di un multiverso?“
Scopriremo mai altri universi?
Dato che la definizione stessa di un universo si basa su una sorta di recinzione fisica che tiene separati i fattori che influenzano, è difficile immaginare modi in cui potremmo mai osservare l’esistenza di un fratello per il nostro universo. Se lo facessimo, potremmo comunque vederlo come un’estensione del nostro Universo.
Detto questo, potrebbero esserci dei trucchi che potrebbero permetterci di darci un’occhiata.
Qualsiasi esperimento per trovarne uno dovrebbe fare affidamento su quel “recinto” con dei buchi che consentono alle particelle o all’energia di filtrare attraverso, nel nostro o lontano da esso. Oppure, nel caso di universi esistenti nel nostro passato, eventi monumentali che hanno lasciato una cicatrice tale che nemmeno una rinascita ha potuto cancellare.
Per ora, non abbiamo ancora una buona ragione per pensare che il nostro universo sia altro che unico. Dato che stiamo ancora imparando come funziona il nostro Universo, le attuali lacune nella fisica potrebbero essere colmate senza bisogno di immaginare una realtà diversa dalla nostra.
In innumerevoli altre versioni di questo articolo sparse in tutto il multiverso, tuttavia, la domanda se siamo soli potrebbe avere una risposta diversa.
